示例 1:本地配置消耗的电流

简介

此第一个示例适用于本地配置(控制器及其本地扩展模块)。后面的示例基于远程配置(TM5 接收器模块及其远程扩展模块)。通过这些示例,应能够进行 TM5 系统所需的计算。

在本地配置中,控制器配电模块 (CPDM) 可:

o将外部电源直接连接至 24 Vdc I/O 电源段。

o将外部电源连接到内部电源,后者会生成在 TM5 电源总线上分配的电源,这源自 24 Vdc 主电源连接。

所有电流消耗值都记录在 TM5 消耗表中。

计划示例

此配置示例中包括:

o配有嵌入式 DI12DE 和 DO12TE 电子模块的控制器 TM258LF42DT。

o一些扩展模块:

oTM5SAI4L

oTM5SDI12D

oTM5SDI4D

oTM5SDM12DT

oTM5SDI4A

oTM5SDO4TA

oTM5SDO12T

oTM5SDO2T

oTM5SDO2R

o为计算此示例的消耗,进行了以下假设:

CPDM: 在 24 Vdc I/O 电源段上分配的最大电流受 6300 mA 的外部隔离电源的限制。

DO12TE: 在任意给定时间,只有 50% 的输出处于活动状态;任意给定输出的最大电流为 500 mA,或者模块的总最大电流为 3000 mA。

TM5SDI4D: 为此示例的电子传感器供电的电流估计为每个传感器 50 mA,或者模块的总电流为 200 mA。

TM5SDM12DT: 在任意给定时间,连接到模块的所有输出的最大电流之和都不超过 1500 mA。

TM5SDO12T: 在任意给定时间,只有 50% 的输出处于活动状态;任意给定输出的最大电流为 500 mA,或者模块的总最大电流为 3000 mA。

TM5SDO4TA: 在任意给定时间,连接到模块的所有输出的最大电流之和都不超过 2000 mA。

TM5SSDO2T: 在任意给定时间,连接到模块的所有输出的最大电流之和都不超过 600 mA。

下表显示 TM5 电源总线和 24 Vdc I/O 电源段上供应和消耗的电流(以 mA 为单位):

TM258LF42DT

TM5SAI4L

TM5SDI12D

TM5SDI4D

TM5SDM12DT

TM5SDI4A

TM5SDO4TA

TM5SDO12T

TM5SDO2T

TM5SDO2R

说明

CPDM

DI12DE

DO12TE

 

 

 

400

(1)

26

26

26

26

26

26

26

26

26

(2)

2

36

28

42

34

32

52

26

90

(3)

28

62

54

68

60

58

78

52

116

(4)

372

310

256

188

128

70

–8

–60

–176

(5)

6300(最大值)

(6)

73

48

46

73

25

46

21

48

14

(7)

3000

1500

2000

3000

600

(8)

200

(9)

73

3048

46

73

225

1546

0

2021

3048

614

0

(10)

6227

3179

3133

3060

2835

1289

1289

–732

–3780

–4394

–4394

(11)

图例:

外部隔离主电源,24 Vdc 

(1) TM5 电源总线上供应的电流

(2) 总线基板消耗

(3) 电子模块消耗

(4) (2) 与 (3) 之和

(5) 片段消耗后剩余的可用电流

外部隔离 I/O 电源,24 Vdc 

(6) 24 Vdc I/O 电源段上供应的电流

(7) 电子模块消耗

(8) 输出片段的负载消耗

(9) 传感器、执行器或外部设备的电源消耗

(10) (7)、(8) 与 (9) 之和

(11) 片段消耗后剩余的可用电流

24 Vdc I/O 电源段上消耗的电流

24 Vdc I/O 电源段始于嵌入式 DI12DE 电子模块,止于 TM5SDO2R 扩展模块。此示例中,此 24 Vdc I/O 电源段的能力上限是 6300 mA。

在此示例中,24 Vdc I/O 电源段上消耗的总电流为 10694 mA,已经超过此段的能力上限 6300 mA。

这就需要通过添加 PDM,将现有段分为两段。对于此示例,需要在 TM5SDI4A 和 TM5SDO4TA 电子模块之间使用 TM5SPS1F(最大电流为 6300 mA 的内部熔断器)。

PDM 安装好后,可看到第一个 24 Vdc I/O 电源段始于嵌入式 DI12DE 模块,止于 TM5SDI4A 扩展模块。

第二个 24 Vdc I/O 电源段始于 TM5SPS1F PDM,止于 TM5SDO2R 扩展模块。

下表介绍添加 PDM 后,24 Vdc I/O 电源段上供应和消耗的电流(以 mA 为单位):

TM258LF42DT

TM5SAI4L

TM5SDI12D

TM5SDI4D

TM5SDM12DT

TM5SDI4A

TM5SP1F

TM5SDO4TA

TM5SDO12T

TM5SDO2T

TM5SDO2R

说明

CPDM

DI12DE

DO12TE

 

 

 

400

(1)

26

26

26

26

26

26

26

26

26

26

(2)

2

36

28

42

34

40

32

52

26

90

(3)

28

62

54

68

60

66

58

78

52

116

(4)

372

310

256

188

128

62

4

–74

–126

–242

(5)

6300(最大值)

6300(最大值)

(6)

73

48

46

73

25

46

25

21

48

14

(7)

3000

1500

2000

3000

600

(8)

200

(9)

73

3048

46

73

225

1546

0

25

2021

3048

614

0

(10)

6227

3179

3133

3060

2835

1289

1289

6275

4254

1206

592

592

(11)

图例:

外部隔离主电源,24 Vdc 

(1) TM5 电源总线上供应的电流

(2) 总线基板消耗

(3) 电子模块消耗

(4) (2) 与 (3) 之和

(5) 片段消耗后剩余的可用电流

外部隔离 I/O 电源,24 Vdc 

(6) 24 Vdc I/O 电源段上供应的电流

(7) 电子模块消耗

(8) 输出片段的负载消耗

(9) 传感器、执行器或外部设备的电源消耗

(10) (7)、(8) 与 (9) 之和

(11) 片段消耗后剩余的可用电流

第一个 24 Vdc I/O 电源段上消耗的总电流为 5011 mA,尚未超过此段的能力上限 6300 mA。

第二个 24 Vdc I/O 电源段上消耗的总电流为 5708 mA,尚未超过此段的能力上限 6300 mA。

下一步用于计算 TM5 电源总线上消耗的电流,以验证此示例的配置。

TM5 电源总线上消耗的电流

控制器在 TM5 电源总线上生成 400 mA 的电流,以对扩展片段供电。TM5 电源总线始于 TM5SAI4L 扩展模块,止于 TM5SDO2R 扩展模块。

下表显示 TM5 电源总线上供应和消耗的电流(以 mA 为单位):

TM258LF42DT

TM5SAI4L

TM5SDI12D

TM5SDI4D

TM5SDM12DT

TM5SDI4A

TM5SP1F

TM5SDO4TA

TM5SDO12T

TM5SDO2T

TM5SDO2R

说明

CPDM

DI12DE

DO12TE

 

 

 

400

(1)

26

26

26

26

26

26

26

26

26

26

(2)

2

36

28

42

34

40

32

52

26

90

(3)

28

62

54

68

60

66

58

78

52

116

(4)

372

310

256

188

128

62

4

–74

–126

–242

(5)

6300(最大值)

6300(最大值)

(6)

73

48

46

73

25

46

25

21

48

14

(7)

3000

1500

2000

3000

600

(8)

200

(9)

73

3048

46

73

225

1546

0

25

2021

3048

614

0

(10)

6227

3179

3133

3060

2835

1289

1289

6275

4254

1206

592

592

(11)

图例:

外部隔离主电源,24 Vdc 

(1) TM5 电源总线上供应的电流

(2) 总线基板消耗

(3) 电子模块消耗

(4) (2) 与 (3) 之和

(5) 片段消耗后剩余的可用电流

外部隔离 I/O 电源,24 Vdc 

(6) 24 Vdc I/O 电源段上供应的电流

(7) 电子模块消耗

(8) 输出片段的负载消耗

(9) 传感器、执行器或外部设备的电源消耗

(10) (7)、(8) 与 (9) 之和

(11) 片段消耗后剩余的可用电流

TM5 电源总线上消耗的总电流为 642 mA,超过了此段的能力上限 400 mA。

必须将 TM5SPS1F PDM 替换为 TM5SPS2F 类型 PDM ,以加强 TM5 电源总线。

CPDM 和 TM5SPS2F PDM 向 TM5 电源总线提供 1576 mA (400 mA + 1176 mA) 的电流。

下表显示 TM5 电源总线上供应和消耗的电流(以 mA 为单位):

TM258LF42DT

TM5SAI4L

TM5SDI12D

TM5SDI4D

TM5SDM12DT

TM5SDI4A

TM5SP2F

TM5SDO4TA

TM5SDO12T

TM5SDO2T

TM5SDO2R

说明

CPDM

DI12DE

DO12TE

 

 

 

1576

(1)

26

26

26

26

26

26

26

26

26

26

(2)

2

36

28

42

34

32

52

26

90

(3)

28

62

54

68

60

26

58

78

52

116

(4)

1548

1486

1432

1364

13046

1278

1220

1142

1090

974

(5)

6300(最大值)

6300(最大值)

(6)

73

48

46

73

25

46

25

21

48

14

(7)

3000

1500

2000

3000

600

(8)

200

(9)

73

3048

46

73

225

1546

0

25

2021

3048

614

0

(10)

6227

3179

3133

3060

2835

1289

1289

6275

4254

1206

592

592

(11)

图例:

外部隔离主电源,24 Vdc 

(1) TM5 电源总线上供应的电流

(2) 总线基板消耗

(3) 电子模块消耗

(4) (2) 与 (3) 之和

(5) 片段消耗后剩余的可用电流

外部隔离 I/O 电源,24 Vdc 

(6) 24 Vdc I/O 电源段上供应的电流

(7) 电子模块消耗

(8) 输出片段的负载消耗

(9) 传感器、执行器或外部设备的电源消耗

(10) (7)、(8) 与 (9) 之和

(11) 片段消耗后剩余的可用电流

TM5 电源总线上消耗的总电流为 602 mA,尚未超过 TM5 电源总线的能力上限 1576 mA。

上表显示了示例的最终配置以及在 TM5 电源总线和 24 Vdc I/O 电源段上供应和消耗的电流(以 mA 为单位)。